郭雪英
内蒙古吉林郭勒二号露天煤矿有限公司，内蒙古 锡林郭勒 026000
摘要：近年来，我国的煤矿工程建设的发展迅速，众所周知，皮带机是散装物料运输行业里效率最快且拥有普遍运用的运送机械设备。它是一种把输送带作为承载与牵引部件，借助摩擦传动来逐步进行连续运转的物料输送设备，以完成散装物料的连续运送。它主要由机架，驱动装置，托辊，制动装置，传送带，张紧装置，辊组等组成。据有关资料调查显示，目前在包括冶金业、水泥制作、码头运输、矿山开采等众多行业中有着普遍使用，与此同时还继续向大倾角、高带速、长距离、智能化等方面突破。由于目前国内工业化生产规模持续发展，更加暴露了输送机能源消耗的弊端，有待进一步分析解决。
关键词：煤矿皮带机；常见故障；预防探讨
引言
随着我国煤矿机械化水平的提高，大部分煤矿已经采用综合机械化采煤法。其中，原煤运输系统的选型是否合理，是煤矿机械化程度的标志性关键点，同时也是关系到煤矿经济高效生产的重要环节。利用带式输送机利于井下煤炭资源的高效运输，因其具有运量大、效率高、成本低、易维护等优点，在我国井下有着广泛的应用。原煤经工作面采出后，需通过计算设计选用合理的运输设备运至地面煤仓，当设备的运输能力不足时，则会对工作面的正常生产造成影响。因此，对井下运输设备进行准确的研究选型，可以为矿井安全高效生产提供重要保障。
1 引起皮带机能量浪费的主要原因
第一，生产的不连续性和运输的连续性相互矛盾，引起皮带机处于半载或空载的状态，降低了运输物料的效率，也引起了较多的能源浪费。第二，除了皮带机在正常运送物料时所需要消耗的能量，其余的能量消耗大部分来自于它受到的运行阻力，其中的运行阻力包括比如，传送带的滚动阻力，托轮旋转的阻力以及其他附加阻力。与此同时，由于皮带机不断的发展，在提升其运量大、距离长、带速高等优点同时，出现压陷滚动阻力在主要阻力中占比不断升高，很大程度上增加了皮带输送机所作的无用功率。第三，传动装置发生能耗。传统的皮带机驱动装置构造一般包括液力藕合器或液体粘性软起动、异步电机、减速器、联轴器等等，但是由于传统皮带机在启动的时候会因为扭矩小而没有办法满足全装载启动，同时，发生故障的概率较大，故障的形式多种多样，将严重浪费能源。
2 井下煤炭运输
根据井田开拓部署和矿井规模，结合目前国内井下煤炭运输设备的发展趋势，采用胶带输送机进行原煤运输，具体运输路线设计为：综采工作面→顺槽胶带输送机→水平胶带巷胶带输送机→集中胶带大巷→井底煤仓→主斜井大倾角胶带输送机→地面。
2.1 集中胶带大巷原煤运输设备
煤矿完成充足后，原有设备难以负担全矿产能，特别是集中胶带大巷部分，将承担矿井90万t/a的原煤运输任务。该巷道总长度510m，倾角9°，需要对胶带机进行选型，并结合本巷道的特点和采区运输所需能力进行设计。
2.2 驱动方式的确定
输送机的驱动方式主要分为软启动和硬启动两种方式。硬启动具有成本低廉安装简单的优势，但软启动具有高效避震的功能，对井下动应力波所产生的震动有着很好的减免效果，可以有效防治波动对带式输送机造成的损害，因此在本次设计中排除硬启动方式，选择软启动方案。根据巷道布置情况来看，应选择长度较短、角度较小、功耗较低的胶带输送机安装在大巷中。根据井下实际情况调研发现，液力偶合器具有安装容易、管理简洁、性价比高的特点。因此在本次设计中，胶带输送机采用液力偶合器驱动方式来对输送机进行启动。
3 煤矿皮带机常见故障的预防
3.1 加强对皮带机的管理
为有效避免断带处理故障的发生，相关工作人员就必须要加强对皮带运输机的管理，断带故障通常是因为杂物堆积过多或者超负荷的运载引起的，因此提前做好预防工作，制定出检修的措施，就可以避免煤矿堆积对输送带造成的磨损，并且选择质量更高的胶带来减少堆积情况的发生。只要相关工作人员能够对问题有所意识，并且以认真负责的态度来解决问题，排除故障，就可以避免问题的发生，从而提高工作人员的责任意识和预警意识。因此相关单位还需要注重工作人员的责任意识的培养，并且加强工作人员对日常生产工作的巡视力度。
3.2 有效解决发电机故障
针对电气故障的解决，首要工作就是从解决发电机的故障开始。输送带在生产时容易冒火、过度发热的现象主要是发电机的压力过高而引起的，因此在选择发电机的压簧时，必须要保证其型号尽可能相同。因为如果能够选择相同型号发电机压簧的话，可以使其电流分布得更加均匀，避免设备在运行时产生更多的安全隐患，也便于维修工作人员根据检测的结果进行调整。
3.3 加强机器检查工作力度
对于运行过程中输送带容易跑偏的问题的解决，可以加强对机器工作时的检查力度，主要以预防的措施为主。比如对输送带的质量要严格把控，在安装机器的过程中，必须要安排专门的工作人员负责和指导，从而有效规避跑偏情况的发生。在投入到实际生产和运行的过程中，相关工作人员必须要加强检查和维护的力度，能够及时发现输送带产生的问题。同时提出卸载物料时的相关要求，比如要求运输工人卸载物料时，要保证位置不偏不倚，安排清理人员定期清理输送带，对输送带老化问题也要加强关注，及时调整与更新，另外输送带容易忽左忽右，难以保持中心线垂直稳定，就需要工作人员结合输送带跑偏范围的规定和实际的生产需要进行分析，对输送带的拉紧和放松适当把握，以寻求更合适的位置，从而使其跑偏故障发生几率减少。
3.4 以料流监测为基础的智能调速控制
据有关学者专家的分析和经验总结发现，皮带机输送带受到输送带质量、料流的影响，输送机系统想要降低耗电量就必须保障输送带质量分布均匀、料流稳定。所以由于上述条件，能够利用现时输送带物料情况进行研判，对输送机运行状态进行合理地调整，实现能效的提高。值得注意的是物料瞬时流量是输送带中物料状态参数的重中之重，此项技术的重要核心就是通过参数取得物料瞬时流量。皮带机瞬时流量主要通过核子称、超声波测距仪、皮带秤来完成监测的。管理人员基于回传的信号进行决策。其中，电子皮带秤历史最为悠久，价格较低，然而，该计量装置在具体实施的过程中没有综合分析物料分布，从而造成部分误差。电子皮带秤没有核子称可靠、稳定，但是核子称里含有放射性物质，会对人体产生很大的伤害。超声波测距仪在物料监测过程中得到大范围的使用，但是结合实际超声波测距仪附有扇形发射的特征，它自身的抗干扰性能就被削弱了。激光测量法跟随机器视觉技术和计算机技术的发展，逐渐被应用于皮带机料流监测，该技术具有如下优点，包括柔性大、精度高、结构简单以及成本低等。除此之外，基于识别技术和视频技术的料流分析法也得到广泛的应用，其原理是利用输送带宽度以及料流宽度进行及时比较，从而大体的判定、识别瞬时流量。通过精准测量物料瞬时流量，达到输送机运行速度和物料量相对应的目的，充分减少输送机设备的空载运行时间，从而降低设备的磨损以及减少电力资源损耗。与此同时，利用超声波法或激光三角法对多条运输机组成的主要运送系统物料瞬时流量进行监控，可以对传统的方式进行创新，节约相应的成本，优化生产的工艺。
4 结语
为保证煤矿皮带机的正常运行，必须要求相关单位及工作人员掌握皮带机常见故障原因，高度重视对皮带机的日常维护，强化责任意识，以减少故障发生的几率，保障皮带机安全运行。
参考文献：
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